無感FOC電機引數測量方法

無感foc需要實時觀測反向電動勢來判斷轉子的電氣角和轉速。觀測反向電動勢時，一方面需要每個pwm週期採集相電壓和電流，另一方面需要提前測量出電機的極對數、反電勢常數、定子線圈的相電阻和相電感。下面是測量引數的方法

將直流穩壓電源電壓設定為0，電流設定在電機額定電流的5％左右，比如額定電流5a，設定為250ma；

將直流穩壓電源的正負極任接電機兩根線，開啟電源輸出開關；

用手旋轉電機，感覺電機是否有明顯的阻抗力，否則增加電壓和電流，如下圖所示電機需要900ma電流才明顯感覺電機有阻抗力；水幫浦需要1v左右電壓和1a左右電流才有明顯阻力；

用手緩慢旋轉電機時，記錄電機一圈卡頓的次數，極對數等於卡頓的次數。

使用lcr電橋的dcr功能（直流檢測）測量電機任意兩線間的電阻r；

可以測電機三個繞組的首尾端電阻，正常情況下三個繞組的電阻應該是相等的。如有誤差，誤差不能大於5％；

電機繞組電阻大於1ω可用單臂電橋測量、電機繞組電阻小於1ω可用雙臂電橋測量。如果電機繞組間電阻值相差較大，說明電機繞組有短路、斷路、焊接不良或者繞組匝數有誤差；

2\frac

2r即為電機的相電阻，如圖5.2所示測試中相電阻104mω

2=0.052

ω\frac\omega }=0.052\omega

2104mω

=0.

052ω

；為了提高精度，可取多次測量的平均值。

lcr電橋選擇ls-rs功能，頻率設定為pwm頻率（如20khz），電平設定在乙個不至於使電機振動的值（如5mv）；

lcr電橋錶筆接電機任意兩根線，慢慢旋轉電機，測量電機停靠在不同位置的電感量，記錄最小電感量l

min⁡

_}lmin

，最大電感量l

max⁡

_}lmax；

d軸電感ld=

lmin⁡2

_}=\frac_}}

ld=2l

min

，q軸電感lq=

lmax⁡2

_}=\frac_}}

lq=2l

max

，如圖5.3、圖5.4所示測量中，ld=

17.9μh

2=0.0000089

h_}=\frac=0.0000089h

ld=21

7.9μ

h=0

.000

0089

h，lq

=21.3μh

2=0.0000106

h_}=\frac=0.0000106h

lq=22

1.3μ

h=0

.000

0106

h；為了提高精度，可取多次測量的平均值。

電機反電動勢常數，單位v.sec/rad。測量反電動勢有很多不同的方法，比如說如果轉軸在外部的話，還可以用外力比如電鑽將轉子轉起來，風扇等就很適合這個方法。但是對於類似壓縮機那樣被包裹起來的電機，可以先將電機跑到乙個較高的轉速，然後突然自由停機，然後再測試相電壓輸出。

但一定要注意的是單位一定要統一，特別是相電壓的測量，究竟是線電壓，還是相電壓，究竟是峰峰值，還是峰值。否則其結果就會有很大的差別。

測量反電動勢圖具體方法如下：

示波器設定為1v/div，20ms/div，使用觸發取樣，觸發電平1v左右（此設定供kv值為1000左右的電機參考，kv相差大的電機可嘗試多次來設定合適引數）；

示波器探頭接電機任意兩根線，使用電鑽鉗住電機的轉頭，盡量高速旋轉電機，可抓取到電機反電動勢的波形；

選取幅度稍大且變化比較平緩的1~2個週期波形，測量出此小段波形的電壓峰峰值up_

up和頻率fff；

用下面公式來計算電機的反電動勢常數，如下圖所示峰峰值電壓up=

8.72

v_}=8.72v

up=8.

72v，頻率f

=31.692hz

f=31.692hz

f=31.6

92hz

，計算得出結果為單相反電動勢常數kep

h≈0.0126vke

ph≈

0.01

26v，三相反電動勢常數ke≈

0.0219vke

≈0.

0219

v：k ep

h=up

23ω=

up23

×2πf

=8.7243

×π×31.692

≈0.0126

keph=

23ω

=23

×2πf

=43

×π×3

1.69

28.7

2≈0

.0126ke

=up2

ω=up

4πf=

8.724π

×31.692

≈0.0219

ke=2ω

=4πf

=4π×

31.6

928.

72≈

0.02

19為了提高精度，可取多次測量的平均值。

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